交通瓶颈会限制整个地区的增长和生产力。肯塔基大坝的船闸系统就存在这样的瓶颈。
大坝的船闸系统是在20世纪30年代末和40年代初的新政土木建设热潮期间建造的，可容纳600英尺长的驳船。70年前，这种交通方式很好地满足了该地区的交通需求。然而，在2018年，这还不够。
钻探人员正在帮助美国陆军工兵部队打开这个瓶颈，让两倍于它的驳船通行。
项目工程师兼岩土工程钻井经理Clint Ervin说:“我们的主要任务是为工程兵提供现场现有地质的地下数据，用于下游围堰的布置，并为设计与现有围堰相邻的新船闸系统提供额外的数据。”
美国工程师公司(AEI)的Ervin在肯塔基州利文斯顿县项目的岩土方面发挥了积极作用。在那里，田纳西河流入肯塔基湖，肯塔基湖是由肯塔基大坝形成的水库。AEI成立于1983年，在肯塔基州的三个地点和乔治亚州的一个地点为民用建筑市场提供工程和设计服务。
“我们最近在联邦市场做了很多工作，并希望扩大这些服务。老实说，我们认为这个项目是朝着这个方向迈出的非常积极的一步，”美国企业研究所岩土工程服务部主任丹尼斯·米切尔(Dennis Mitchell)说。他是该项目的高级工程师。
AEI接受了挑战，包括从陆地、海洋和一个位于船闸引导墙上的创新平台进行钻井。该项目涉及19个钻孔:8个在陆地上，8个在浮动驳船上，3个在空中平台上。每次钻孔的目的是量化上覆岩层，对这些特定点的岩石进行分类，并记录地下的岩层，以确保当船闸扩建最终建成时，没有渗漏问题。
在项目设计、后勤和队形之间，这不是一项容易的工作。
从空气中
并不是每天都有机会在水面上的窄墙上钻孔。来自空中平台的三口井都掌握了规划和工程技术。
欧文说:“我们与约翰逊兄弟公司合作，设计了这个平台，它本质上是一个越过导向墙的马鞍。”“他们的结构工程师设计了它。他们向我们提交了计划，我们仔细检查了计算，以确保他们有钻具的额定载荷，自重，钻具在钻井时可以施加的下拉力的额定载荷。我们在这张图上点上了“i”、“t”，甚至连小写的“j”都点上了“点”。
当然，这些计划也得到了USACE的审查。一旦所有人都同意，这就是执行的问题了。一旦鞍座被放置并锚定，钻机本身就会从驳船起重机降至平台上。
Ervin说:“从那里开始，我们的下一个挑战是尝试启动我们的钢材，因为我们从工作平台到水面顶部有30英尺的预钻孔，然后再从渠道底部再挖15英尺左右的水。然后你就不确定底部是什么样的，它是光滑的还是有巨石。”
他们在一条通往水面的小路上安装了导向锚，以使钢铁穿过，防止它弯曲。AEI的工作人员将在这三个孔上钻孔的过程比作拿着橡皮擦抓起铅笔，然后试着用它写字。
在钻洞之间，或者如果他们碰到了无法钻穿的东西，就会取下钻头，松开鞍座，移动并重新固定，然后起重机将钻机恢复到固定位置，重新开始钻井。这个过程很耗时，但仍按计划进行。
从水中
Ervin解释说，在操作锁的范围内取芯也有其自身的挑战。
“我们的司钻亚当·汤普森(Adam Thompson)必须观察水边，密切关注岩石，观察水在岩石上是如何上升或下降的，知道水是上升还是下降，这样他就可以调整钻头上的压力，以免我们被烧到一点，或偏离深度。”
这是在Flexifloat系统组装完成后，钻机安装在悬垂的i型梁上，整个装置在岸上测量员的帮助下移动到特定的GPS坐标上。即使有了这样的准备工作，波动的水位使取心成为一门不精确的科学。
Ervin说:“我们当时的岩心长度是10英尺，有时会达到10.3英尺，因为整个作业过程中水位高度发生了变化，我们会获得更多影像。”“我们必须不断查看测井数据，并根据海水海拔的变化调整取心。”
Ervin还强调了锁的“操作”方面。
“我们一直有驳船来往。我们必须有一艘24小时的辅助船一直陪伴着我们，以防止驳船撞上我们的Flexifloat系统，把我们的钢材撞到海里。”
项目地质学家Brad High说，他们还必须注意注浆。在钻井和压力测试后，每个井眼都进行了注浆封闭。
他说:“对于水钻孔，根据项目规格，我们不能投入超过计划计算的灌浆量。”“我们不想在水道中产生任何灌浆柱。”
从岸上
奇怪的是，美国企业研究所表示，该项目的陆上钻探面临的挑战最大。欧文说，有时海岸附近的海水波动会淹没他们的钻井目标。
“当我们到达那里时，我们的一些陆基最终变成了水基。我们也在一个正在运行的水电站附近工作，它就在这个锁系统的另一边。我们大部分的工作都是在春天进行的，所以有时我们的水位会有15英尺的波动——一个周末就是15英尺。我们必须看看那些无聊的布局，看看标高——现有的标高，周末再看看拟建的水面标高——然后在忙碌中做出调整。”
他们甚至有一次早上在陆地上进行钻探，到午饭时就有了死水。
米切尔还表示，陆上钻探更加困难。
“实际上，我们在整个项目过程中发现，在驳船上工作实际上比在陆地上工作更容易，因为表面有巨石和障碍物，但它们似乎在厚度方面更普遍，覆盖层往往更难在陆地上通过。”
多一个孔
这个项目的每一部分都有其挑战——无论是在陆地上、水中还是悬在30英尺的空中——AEI和约翰逊兄弟为他们的客户挺身而出。但欧文说，还有一个挑战。
“我们还有一个无聊的东西，它在靠近闸门的船闸通道内。这个，我们无法从空中平台进入。我们唯一的选择就是通过浮动平台，Flexifloat系统。但这将需要暂时关闭锁，我认为这是他们不喜欢保留的词汇。”
关闭需要45天的通知。然后，AEI将返回进行整个130英尺的取芯作业，连续一个班次进行。这项工作预计将在今年初夏进行。
米切尔说，整个项目提高了AEI的知名度。
“对于我们的发展来说，这真的扩大了我们的钻井能力，并能够向工程兵展示我们在该项目上的专业知识。这也是吸引我们参与这个项目的原因。我们基本上能够在一个高水平上执行，达到或超过承包商和地区的期望。对我们来说，除了从项目中赚取利润外，这也是非常重要的产出。”
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